पवन ऊर्जा प्रणालियों में ट्रांसफार्मर की भूमिका और विशेषताएं
एक पवन ऊर्जा प्रणाली में, ट्रांसफार्मर बहुत दिलचस्प हैं, आप जानते हैं? वे सीधे पवन ऊर्जा के साथ खिलवाड़ नहीं करते हैं, लेकिन आदमी, आप वास्तव में उनके बिना नहीं कर सकते हैं जब यह बिजली प्रसारित करने, ग्रिड तक हुक करने और चीजों को सुरक्षित रखने की बात आती है। देखें, बिजली से हर कदम जो उन कताई पवन टरबाइन ब्लेड से निकलता है, इसे मुख्य पावर ग्रिड - ट्रांसफार्मर में लाने के लिए सही तरीके से काम कर रहे हैं, ठीक से काम कर रहे हैं। वे कैसे डिज़ाइन किए गए हैं और वे कितना अच्छा प्रदर्शन करते हैं? यह सीधे प्रभावित करता है कि क्या पूरी पवन ऊर्जा प्रणाली ठीक से और कुशलता से चल सकती है।
I. पवन ऊर्जा प्रणालियों में ट्रांसफार्मर की मुख्य भूमिका
1। वोल्टेज परिवर्तन: ऊर्जा संचरण के लिए एक कुशल चैनल का निर्माण
पवन टर्बाइन आमतौर पर बहुत कम वोल्टेज बाहर डालते हैं। जैसे, एक दोगुना - फेड इंडक्शन जनरेटर का स्टेटर? लगभग 690V। प्रत्यक्ष - ड्राइव स्थायी चुंबक जनरेटर थोड़ा अधिक हैं, लेकिन अभी भी केवल 400 - 800V के बीच है। लंबी दूरी पर उस कम वोल्टेज को प्रसारित करने का प्रयास करें, और वर्तमान में बहुत अधिक हो जाता है-आप लाइनों में एक टन बिजली खो देते हैं। यह एक छोटे से पाइप, कुल अपशिष्ट के माध्यम से बहने वाले पानी की तरह है।
यह वह जगह है जहां टरबाइन के बगल में पैड - माउंटेड ट्रांसफार्मर (हम उद्योग में 'पवन ऊर्जा ट्रांसफॉर्मर "कहते हैं) में आता है। यह चरणों में आता है कि मध्यम - तक कम वोल्टेज आमतौर पर 10kv या 35kv - को कम कर देता है और ट्रांसमिशन कम हो जाता है। एक बार टर्बाइनों के एक झुंड से बिजली लाइनों के माध्यम से एकत्र हो जाती है, पवन फार्म के चरण - अप स्टेशन में मुख्य ट्रांसफार्मर ले जाता है। यह मध्यम वोल्टेज को उच्च - को 110kV या 220kV - की तरह बढ़ाता है, ताकि यह मुख्य ग्रिड से कनेक्ट हो सके। उदाहरण के लिए, 50MW पवन फार्म लें: इन दो बूस्टों के साथ, आप 80% से कम बिजली खो देते हैं, यदि आपने सीधे कम वोल्टेज को सीधे भेजा है। इस तरह, हर ऊर्जा का उपयोग किया जाता है जहां यह मायने रखता है।
2। विद्युत अलगाव: उपकरण सुरक्षा के लिए एक सुरक्षात्मक बाधा का निर्माण
पवन टर्बाइन और ग्रिड के बीच विद्युत चुम्बकीय सामान बहुत जटिल है। ग्रिड के वोल्टेज में उतार -चढ़ाव होता है, हार्मोनिक हस्तक्षेप - वह सब है जो टरबाइन के साथ गड़बड़ कर सकता है। और जब टरबाइन की शक्ति अचानक बदल जाती है, जैसे कि जब कोई झोंका हिट होता है? यह ग्रिड को संतुलन भी फेंक सकता है। ट्रांसफार्मर का विद्युत अलगाव एक अदृश्य दीवार की तरह है। यह वाइंडिंग के बीच चुंबकीय युग्मन के माध्यम से बिजली ले जाता है, न कि प्रत्यक्ष तारों के बीच, इसलिए यह टरबाइन और ग्रिड के बीच डीसी सर्किट को काट देता है और कुछ हार्मोनिक्स को ब्लॉक करता है।
जैसे, यदि ग्रिड अचानक - सर्किट को छोटा करता है, तो ट्रांसफार्मर उस गलती को टरबाइन तक पहुंचने से रोक सकता है। अन्यथा, यह उच्च धारा टरबाइन को आसान बना देगा। नम अपतटीय पवन खेतों में, यह अलगाव भी उपकरणों पर जमीन के दोषों के प्रभाव को कम करता है, इन्सुलेशन को कम करने की संभावना को कम करता है - पूरे सिस्टम को सुचारू रूप से चलाता है।
3। बिजली की गुणवत्ता विनियमन: स्थिर और विश्वसनीय ग्रिड कनेक्शन सुनिश्चित करना
पवन ऊर्जा की जगह - आता है और चला जाता है, मजबूत या कमजोर हो जाता है। तो टरबाइन से वोल्टेज और आवृत्ति हवा के साथ उतार -चढ़ाव होती है। छोटे उतार -चढ़ाव, निश्चित रूप से, लेकिन आने वाली शक्ति के बारे में ग्रिड की सख्त: वोल्टेज को ± 5%के भीतर रहना पड़ता है, ± 0.2Hz के भीतर आवृत्ति। उन मानकों को हिट करने के लिए, कुछ पवन ऊर्जा ट्रांसफार्मर - लोड टैप चेंजर्स पर हैं। वे वास्तविक समय में आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करते हैं क्योंकि ग्रिड में परिवर्तन होता है, जिससे बिजली ग्रिड में स्थिर होती है।
इसके अलावा, ट्रांसफार्मर के कोर और वाइंडिंग्स को विशेष रूप से हार्मोनिक ट्रांसमिशन को स्क्वैच करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उच्च - ऑर्डर हार्मोनिक्स पर कट जाता है टरबाइन ग्रिड को गड़बड़ करने से करता है। इसलिए ग्रिड में बहने वाली बिजली अच्छी गुणवत्ता वाली रहती है।
Ii। पवन ऊर्जा प्रणालियों में ट्रांसफार्मर की अनूठी विशेषताएं
1। चरम वातावरण के लिए बीहड़ डिजाइन
पवन खेत आमतौर पर दूरदराज के स्थानों में होते हैं - जंगल, पठार, तट, यहां तक कि समुद्र में भी। कठिन वातावरण, इसलिए ट्रांसफार्मर को भी कठिन होने की आवश्यकता है।
अपतटीय या तटीय क्षेत्र? इसमें हवा में नमक का स्प्रे मिला। तो ट्रांसफार्मर एनक्लोजर और कूलिंग सिस्टम को 316 स्टेनलेस स्टील - सुपर संक्षारण - प्रतिरोधी होना चाहिए। इन्सुलेशन भागों के अंदर? उन्हें विशेष एंटी - नमक स्प्रे उपचार की आवश्यकता है, अन्यथा क्लोराइड आयन उपकरण को तेजी से बर्बाद कर देंगे। उच्च - ऊंचाई या ठंडे क्षेत्र? कम टेम्प्स इन्सुलेटिंग ऑयल को मोटा, प्रवाह करने के लिए कठिन बनाते हैं। इसलिए ट्रांसफॉर्मर को ठंड में काम करने के लिए हीटिंग डिवाइस की आवश्यकता होती है। रेगिस्तान? बहुत सारे रेत और धूल कूलिंग चैनलों को रोक सकते हैं, इसलिए उपकरण को धूल कवर और अच्छे एयर फिल्टर की आवश्यकता होती है। और जब वे - चलाते हैं तो पवन टर्बाइन कंपन करते हैं कि कंपन ट्रांसफार्मर को मिलता है। इसलिए वाइंडिंग तंग हैं, और कोर और बाड़े के बीच पैड को अवशोषित करने वाले - झटके हैं। समय के साथ ढीले होने से भागों को रोकता है।
2। गतिशील प्रदर्शन टरबाइन विशेषताओं का मिलान
पवन ऊर्जा अस्थिर है, इसलिए टरबाइन की आउटपुट पावर बहुत कुछ कूदती है। इसका मतलब है कि ट्रांसफार्मर को सभी प्रकार के लोड परिवर्तनों को संभालने की आवश्यकता है। जब हवा की गति अचानक रेटेड मान - को एक गस्ट - जैसे टरबाइन का आउटपुट रेटेड पावर से 1.2-1.5 गुना हिट कर सकता है। उस बिंदु पर, पवन ऊर्जा ट्रांसफार्मर को उच्च धारा से ट्रिपिंग के बिना उस अधिभार को 2 घंटे से अधिक समय तक संभालना पड़ता है।
जब पवन कम होता है, तो टरबाइन लंबे समय तक रेटेड लोड के 30% से नीचे चल सकता है। फिर भी, ट्रांसफार्मर को 20% - 100% लोड में 98% से अधिक कुशल - बने रहने की आवश्यकता है। नहीं "एक छोटी सी गाड़ी को खींचने के लिए एक बड़े घोड़े का उपयोग करके", यह ऊर्जा बर्बाद कर देगा। चर - स्पीड टर्बाइन कन्वर्टर्स के साथ, ट्रांसफार्मर को वर्तमान तरंगों में भी उच्च - आवृत्ति परिवर्तन को संभालना पड़ता है। उनके कोर ज्यादातर उच्च आवृत्तियों पर चलने पर नुकसान में कटौती करने के लिए कम-हानि सिलिकॉन स्टील शीट (जैसे 30Q130) का उपयोग करते हैं।
3। एकीकृत और बुद्धिमान सुविधाजनक विन्यास
पवन खेत आमतौर पर फैले हुए हैं और हर चीज से बहुत दूर हैं। - साइट इंस्टॉलेशन को आसान बनाने के लिए, पवन ऊर्जा ट्रांसफॉर्मर अक्सर एक एकीकृत लेआउट का उपयोग करते हैं। PAD - माउंटेड ट्रांसफॉर्मर एक अच्छा उदाहरण हैं: वे ट्रांसफार्मर को ही पैक करते हैं, उच्च - वोल्टेज स्विच, और कम - वोल्टेज नियंत्रण अलमारियाँ एक सील बॉक्स में। एक अलग स्विचरूम की आवश्यकता नहीं है, स्थापना के तरीके को सरल बनाता है।
और बुद्धिमत्ता? बड़ी सुविधा। बहुत सारे ट्रांसफार्मर में तापमान सेंसर, तेल स्तर मॉनिटर और स्मार्ट टर्मिनल होते हैं। वे वास्तविक - समय डेटा - जैसे शीर्ष तेल अस्थायी, इन्सुलेशन प्रतिरोध, लोड करंट - को इकट्ठा करते हैं और इसे पवन फार्म की निगरानी प्रणाली में भेजते हैं। श्रमिक दूर से उपकरणों की जांच कर सकते हैं। यदि कुछ बंद - ऑयल टेम्प की तरह 85 डिग्री से अधिक -} सिस्टम स्वचालित रूप से प्रशंसकों को ठंडा करना शुरू कर देता है। यदि तेल का स्तर अजीब तरह से गिरता है, तो यह तुरंत अलार्म बन जाता है और उपकरण को तोड़ने से रोकने के लिए टरबाइन के आउटपुट को लॉक कर देता है।
4। विविध संरचनात्मक रूप
आप जो ट्रांसफार्मर चुनते हैं, वह पवन फार्म की क्षमता, लेआउट पर निर्भर करता है, और यह ग्रिड से कैसे जुड़ता है। प्रत्येक टरबाइन को आमतौर पर एक मिलान पैड - माउंटेड ट्रांसफार्मर - जैसे, एक 3MW टरबाइन जोड़े 3.3mva पैड - माउंट के साथ एक 3MW टरबाइन जोड़े मिलते हैं। यह टॉवर या पास, वास्तविक कॉम्पैक्ट के आधार पर स्थापित है।
संग्रह लाइनों में, जहां कई टर्बाइनों से बिजली एक दूसरे को बढ़ावा देने के लिए समूहीकृत हो जाती है, हम संग्रह लाइन चरण - अप ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करते हैं। अधिकांश तीन - चरण डबल - घुमावदार हैं, जो लाइन की कुल शक्ति के आधार पर क्षमता के साथ हैं। जैसे, 3MW टर्बाइन की 10 इकाइयाँ? एक 35MVA ट्रांसफार्मर काम करता है। अपतटीय पवन खेतों? ज्यादा जगह नहीं है, इसलिए ट्रांसफार्मर छोटे हैं। वे ज्यादातर उच्च आर्द्रता और नमक स्प्रे को संभालने के लिए हवा के बजाय पानी को ठंडा करने का उपयोग करते हैं।
Iii। सारांश
पवन ऊर्जा प्रणालियों में, ट्रांसफार्मर ऊर्जा के लिए "कुशल चैनल", उपकरणों के लिए "सुरक्षात्मक बाधा" और ग्रिड स्थिरता के "संरक्षक", सभी में एक में हैं। वे केवल वोल्टेज को बदलने से अधिक करते हैं - उन्हें पवन ऊर्जा के उतार -चढ़ाव, कठिन वातावरण को संभालने और सख्त ग्रिड मानकों को पूरा करने के लिए मिला है। जैसे -जैसे पवन ऊर्जा बड़ी होती जाती है (15MW से अधिक टर्बाइन) और दूर से अपतटीय हो जाता है, ट्रांसफार्मर बेहतर होते रहेगा: चरम परिस्थितियों के खिलाफ अधिक कुशल, होशियार, कठिन। वे स्वच्छ ऊर्जा की वृद्धि का समर्थन करते रहेंगे, इसमें कोई संदेह नहीं है